基于雙曲正切函數(shù)幅值特性的線路相間故障繼電保護(hù)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于雙曲正切函數(shù)幅值特性的線路相間故障繼電保護(hù)方法。本發(fā)明方法采用分布參數(shù)描述輸電線路電壓、電流傳輸?shù)奈锢磉^(guò)程，利用單端故障相間電氣量計(jì)算輸電線路相間短路故障點(diǎn)處的雙曲正切函數(shù)幅值，根據(jù)輸電線路相間短路故障點(diǎn)位于輸電線路保護(hù)整定范圍內(nèi)時(shí)輸電線路相間短路故障點(diǎn)處的雙曲正切函數(shù)幅值小于輸電線路保護(hù)整定范圍處的雙曲正切函數(shù)幅值這一特性實(shí)現(xiàn)輸電線路相間短路故障繼電保護(hù)，克服了分布電容電流、過(guò)渡電阻、故障位置和負(fù)荷電流對(duì)保護(hù)動(dòng)作性能的影響，適用于特高壓交流輸電線路相間短路故障繼電保護(hù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于雙曲正切函數(shù)幅值特性的線路相間故障繼電保護(hù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是涉及一種基于雙曲正切函數(shù)幅值特性的線路相間故障繼電保護(hù)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]距離保護(hù)由于受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和結(jié)構(gòu)變化影響小，能瞬間有選擇性的切除輸電線路各種故障，在電力系統(tǒng)輸電線路保護(hù)中獲得了廣泛應(yīng)用。高壓輸電線路上距離保護(hù)被用作輸電線路主保護(hù)，超/特高壓交流輸電線路上距離保護(hù)被用作輸電線路后備保護(hù)。目前電力系統(tǒng)輸電線路廣泛應(yīng)用的距離保護(hù)主要包括工頻變化量距離保護(hù)和阻抗距離保護(hù)。
[0003]工頻變化量距離保護(hù)通過(guò)反應(yīng)工作電壓幅值突變量構(gòu)成距離保護(hù)，該方法具有受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式影響小和抗過(guò)渡電阻能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。但由于該方法所采用的工作電壓幅值突變量?jī)H在故障初期存在，無(wú)法用作超/特高壓交流輸電線路后備保護(hù)。
[0004]阻抗距離保護(hù)根據(jù)故障阻抗大小反映故障距離長(zhǎng)度以區(qū)分故障點(diǎn)位于保護(hù)區(qū)內(nèi)或是位于保護(hù)區(qū)外。阻抗距離保護(hù)由于受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和結(jié)構(gòu)變化影響小，用于計(jì)算故障阻抗的電氣量為全故障分量，適用于整個(gè)故障過(guò)程。因此，阻抗距離保護(hù)既可用于高壓輸電線路主保護(hù)，也可用作超/特高壓交流輸電線路后備保護(hù)。
[0005]然而，傳統(tǒng)阻抗距離保護(hù)前提假設(shè)故障點(diǎn)電壓為零，通過(guò)故障相間電壓和故障相間電流比值計(jì)算故障阻抗，并根據(jù)故障阻抗大小來(lái)反映故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近以決定是否發(fā)出跳閘信號(hào)。實(shí)際上，在電力系統(tǒng)中，除了人為構(gòu)造的金屬性短路故障外，故障點(diǎn)電壓幾乎不可能為零，因此，故障點(diǎn)電壓會(huì)對(duì)阻抗距離保護(hù)動(dòng)作性能造成嚴(yán)重影響。
[0006]實(shí)際電力系統(tǒng)中，特高壓交流輸電線路的電壓、電流傳輸具有明顯的波過(guò)程，沿線分布電容電流大，對(duì)阻抗距離保護(hù)動(dòng)作性能的影響不能忽略。考慮線路沿線對(duì)地電容的影響，故障阻抗與故障距離呈雙曲正切函數(shù)關(guān)系，雙曲正切函數(shù)特性決定了阻抗繼電器耐過(guò)渡電阻能力差，過(guò)渡電阻所帶來(lái)的附加阻抗將嚴(yán)重影響阻抗繼電器的動(dòng)作性能。特壓交流輸電線路輸送大容量電能，是重負(fù)荷輸電線路，重負(fù)荷電流會(huì)使阻抗距離保護(hù)的動(dòng)作靈敏度降低，重負(fù)荷電流對(duì)阻抗距離保護(hù)動(dòng)作性能的影響不能忽略。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種動(dòng)作性能不受分布電容電流、過(guò)渡電阻、故障位置和負(fù)荷電流影響的基于雙曲正切函數(shù)幅值特性的線路相間故障繼電保護(hù)方法。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題的所采用的技術(shù)方案是:
[0009]基于雙曲正切函數(shù)幅值特性線路相間故障繼電保護(hù)方法，它包括如下依序步驟:
[0010](I)保護(hù)裝置測(cè)量輸電線路保護(hù)安裝處的故障相間電壓、故障相間電流/#和故障相間負(fù)序電流f#2;其中，Φ Φ為AB、BC、CA相；
[0011](2)保護(hù)裝置計(jì)算輸電線路相間短路故障點(diǎn)處的雙曲正切函數(shù)幅值Ith(Y1If) I:

【權(quán)利要求】
1.基于雙曲正切函數(shù)幅值特性的線路相間故障繼電保護(hù)方法，其特征在于:包括如下依序步驟: (1)保護(hù)裝置測(cè)量輸電線路保護(hù)安裝處的故障相間電壓、故障相間電流和故障相間負(fù)序電流其中，φ Φ為AB、Be、CA相； (2)保護(hù)裝置計(jì)算輸電線路相間短路故障點(diǎn)處的雙曲正切函數(shù)幅值Ith(Y1If)I:
其中，φ φ為AB、BC、CA相；lset為輸電線路保護(hù)整定范圍；Y1為輸電線路正序傳播系數(shù)為輸電線路正序波阻抗；ch(.)為雙曲余弦函數(shù)；th(.)為雙曲正切函數(shù)；
的實(shí)部；Rc((cose+/sina)4j 為(cosa+_/sina)/# 的實(shí)部；
的實(shí)部；a =Arg(th(Yllset)) ;j為復(fù)數(shù)算子； (3)保護(hù)裝置判斷|th(Yllf)I小于Ith(Y1Iset) I是否成立，若成立，則判斷相間短路故障點(diǎn)位于輸電線路保護(hù)整定范圍內(nèi)，保護(hù)裝置發(fā)出動(dòng)作跳閘信號(hào)，Ith(Y1Isrt)I為輸電線路保護(hù)整定范圍Isrt處的雙曲正切函數(shù)幅值。
【文檔編號(hào)】H02H7/26GK104078949SQ201410336981
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】曾惠敏 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司